DE4343413C1

DE4343413C1 - Means for measuring the depth of borehole logging tools

Info

Publication number: DE4343413C1
Application number: DE19934343413
Authority: DE
Inventors: Clemens Hinz; Volker Schaepe; Horst Prof Rueter; Wilhelm Dr Heger
Original assignee: DMT-GESELLSCHAFT fur FORSCHUNG und PRUEFUNG MBH 45307 ESSEN DE; DMT GmbH and Co KG
Current assignee: DMT GmbH and Co KG
Priority date: 1993-12-18
Filing date: 1993-12-18
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2013-12-19
Also published as: EP0658684A1

Abstract

Means for measuring the depth of borehole logging tools, in which the measured values are allocated to the depth data, a self-sufficient probe (7) being provided with inertial sensors (5) which upon withdrawal measure the accelerations occurring so that the distance covered can be calculated from the recorded data and described with respect to time. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Teufe von Bohrlochmeßsonden, bei denen die Meßwerte den Teufendaten zugeordnet werden.The invention relates to a device for detecting the depth of borehole measuring probes, in which the measured values correspond to the devil data be assigned.

Geophysikalische Messungen in stark geneigten und horizontalen Kernbohrungen werden seit einiger Zeit mit autarken Meßsonden durchgeführt. Dabei werden diese Sonden, die mit Batterien, Mikroprozessoren und großen Halbleiterspeichern ausgestattet sind, durch das Drehgestänge ins Bohrlochtiefste gespült und führen dort die Messungen selbständig durch. Die Sensoren der Sonde ragen vorne aus der Bohrkrone heraus und messen im offe nen Bohrloch.Geophysical measurements in strongly inclined and horizontal Core drilling has been using self-sufficient measuring probes for some time carried out. These probes, which are powered by batteries, Microprocessors and large semiconductor memories are flushed through the rotating rod into the deepest hole and carry out the measurements there independently. The sensors of the The probe protrudes from the front of the drill bit and measures in the open a borehole.

Der Meßvorgang erfolgt durch das Ausbauen des Bohrgestänges mit der darin befindlichen Sonde. Am Bohrturm wird der Weg des aus gebauten Gestänges, zeitsynchron zu den erfaßten Daten der Sonde, aufgezeichnet. Nach der Messung werden die Daten der Sonde mit den Daten der Gestängewegmessung zeitgleich zusammen gespielt und daraus eine Darstellung erzeugt.The measuring process is carried out by removing the drill pipe with the probe inside. At the derrick, the way of the built linkage, synchronized with the recorded data of the Probe, recorded. After the measurement, the data of the Probe together with the data of the boom path measurement at the same time played and generated a representation from it.

Aus der DE 42 21 221 C1 ist eine derartige Gestängewegaufzeich nung bekannt, die am Bohrturm mit Hilfe von Meßrad oder Seil zugsensor oder mit Abstandsmessung durch Ultraschall oder La serstrahl durchgeführt werden kann. DE 42 21 221 C1 records such a linkage path voltage known on the derrick using a measuring wheel or rope tension sensor or with distance measurement by ultrasound or La can be carried out.

Ein an das Gestänge gedrücktes Meßrad verschmutzt und kann oft nur mit großen Schwierigkeiten angebracht werden. Seilzugsenso ren sind empfindlich und nur einsetzbar auf Bohrtürmen mit Kraftdrehkopf. Sie sind aber nicht geeignet für den Gestänge ausbau. Optische Abstandsmessungen sind bei schlechtem Wetter störanfällig, genauso wie akustische Abstandsmessungen. Bei all diesen Vorrichtungen sind Meßaufbauten am Bohrturm erfor derlich, die den Ausbauvorgang erheblich behindern.A measuring wheel pressed against the rod gets dirty and can often to be attached only with great difficulty. Cable sensor are sensitive and can only be used on drilling rigs with Power turret. But they are not suitable for the boom expansion. Optical distance measurements are in bad weather susceptible to interference as well as acoustic distance measurements. At All of these devices require measurement structures on the drilling rig that significantly hinder the expansion process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erfassung der Teufe mittels Bohrlochmeßsonden zu schaffen, die bei Verzicht auf mechanische, beim Einsatz die volle Funktions fähigkeit nicht gewährleistender sowie durch äußere Einflüsse störanfälliger Hilfsmittel eine genaue Teufenmessung erlaubt.The invention has for its object a device for To measure the depth by means of borehole probes if mechanical is dispensed with, full functionality if used ability not guaranteeing and by external influences fault-prone aids allow accurate depth measurement.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine autarke Sonde mit inertialen Sensoren versehen ist, die die auftretenden Be schleunigungen beim Herausziehen messen, so daß aus den erfaß ten Daten der zurückgelegte Weg berechnet und zeitlich be schrieben werden kann.This object is achieved in that an autonomous probe with inertial sensors is provided that the occurring Be Measure accelerations when pulling out, so that from the detected data and the time traveled can be written.

Derartige inertiale Sensoren sind an sich bekannt. Sie werden in "SPE Drilling Engineering, Juni 1992, Seite 100-106", of fenbart.Such inertial sensors are known per se. you will be in "SPE Drilling Engineering, June 1992, pages 100-106", of fenbart.

Bei den Messungen mit autarken Sonden, vorwiegend in stark geneigten, horizontalen oder nicht-standfesten Bohrungen, wird die Sonde durch das Zurückziehen des Bohrgestänges, Stück für Stück, im Bohrloch verfahren. Dabei ist die Teufe der Sonde an hand der Gestängeliste am Anfang und am Ende jeder Bohrstange hinreichend genau bekannt. Es gilt nun, den Weg der Sonde zu beschreiben, den sie während des Ziehens einer Bohrstange zu rücklegt. Bei hochauflösenden Messungen kann die Ziehgeschwin digkeit im Bereich von 3 cm/s betragen, bei dem eine 9 m lange Stange in ca. 5 Minuten herausgezogen wird. Danach wird diese Gestängelänge abgeschraubt und abgelegt. Während des Abschrau bens bewegt sich der im Bohrloch befindliche Bohrstrang nicht.When measuring with self-sufficient probes, mainly in strong inclined, horizontal or non-stable holes the probe by pulling back the drill pipe, piece by piece Piece, move in the borehole. The depth of the probe is on use the pipe list at the beginning and end of each boring bar well known. Now the path of the probe has to be closed describe who they are while pulling a boring bar travels. With high-resolution measurements, the drawing speed in the range of 3 cm / s, with a length of 9 m Rod is pulled out in about 5 minutes. After that, this Unscrewed and stored. During the removal In addition, the drill string located in the borehole does not move.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine genaue Zuord nung der geophysikalischen Meßwerte zu dem verfahrenen Weg mög lich. Außerdem kann die Datenaufnahme der Sonde optimiert wer den, wenn z. B. nur noch Daten bei der Aufwärtsbewegung aufge zeichnet werden. Dadurch sind längere Missionszeiten möglich.With the device according to the invention, an exact assignment is possible of the geophysical measured values for the route covered Lich. In addition, the data acquisition of the probe can be optimized the when z. B. only data on the upward movement be drawn. This makes longer mission times possible.

Eine geophysikalische Messung mit der erfindungsgemäßen Vor richtung erleichtert die Tätigkeit eines Meßtrupps. Es ist nur das Ende des Gestängeausbaus abzuwarten, um dann die Daten der Sonde auszulesen und zu bearbeiten. Es gibt keine Aufbauten am Bohrturm und die Messung wird sehr effektiv von der Bohr mannschaft erledigt.A geophysical measurement with the Vor according to the invention direction facilitates the work of a measurement team. It is only wait for the end of the boom removal, then the data of the Read out and edit the probe. There are no structures on Derrick and measurement is very effective from the drilling team done.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher be schrieben.The invention will be described in more detail below with reference to the drawing wrote.

Aus der einzigen Zeichnung geht hervor, daß in einem Bohrloch 1 geophysikalische Sensoren 2 aus einer Bohrkrone 3 herausragen. Die geophysikalischen Sensoren 2 sind einer autarken Sonde 7, die mit inertialen Sensoren 5 und dazugehöriger Elektronik 4 sowie einer Stromversorgung 6 versehen ist. Die autarke Sonde befindet sich innerhalb eines schematisch dargestellten Bohrge stänges 8 mit einem Bohrturm 9.The single drawing shows that geophysical sensors 2 protrude from a drill bit 3 in a borehole 1 . The geophysical sensors 2 are an autonomous probe 7 which is provided with inertial sensors 5 and associated electronics 4 and a power supply 6 . The self-sufficient probe is located within a schematically illustrated Bohrge rod 8 with a derrick 9th

BezugszeichenlisteReference list

1 Bohrloch
2 geophysikalische Sensoren
3 Bohrkrone
4 Elektronik
5 inertiale Sensoren
6 Stromversorgung
7 autarke Sonde
8 Bohrgestänge
9 Bohrturm. 1 borehole
2 geophysical sensors
3 core bit
4 electronics
5 inertial sensors
6 power supply
7 self-sufficient probe
8 drill pipes
9 derrick.

Claims

Device for detecting the depth of borehole measuring probes, in which the measured values are assigned to the devil data, characterized in that an autarkic probe ( 7 ) is provided with inertial sensors ( 5 ) which measure the accelerations that occur when pulling out, so that from the recorded data the distance traveled can be calculated and described in time.